液晶介質(zhì)和包含其的高頻組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及液晶介質(zhì)和包含其的高頻組件,特別是用于高頻器件的微波組件，例如用于微波移相、特別是用于微波“相控陣”天線的器件。
【專利說明】液晶介質(zhì)和包含其的高頻組件
[0001]本發(fā)明涉及液晶介質(zhì)和包含其的高頻組件，特別是用于高頻器件的微波組件，例如用于微波移相、特別是用于微波“相控陣”天線的器件。
[0002]液晶介質(zhì)長(zhǎng)久以來用于光電顯示器(液晶顯示器-LCD)中以顯示信息。
[0003]然而，最近例如在W02011/009524A8、DE102004029429A 和 JP2005-120208 (A)中，液晶介質(zhì)還被建議用于微波技術(shù)的組件中。
[0004]作為典型的微波應(yīng)用，釆用由K.C.Gupta, R.Garg, 1.Bahl 和 P.Bhartia:Microstrip Lines 和 Slotlines (第二版)，Artech House，Boston，1996 所述的反轉(zhuǎn)微帶線的概念，例如在 D.Dolfi，Μ.Labeyrie，P.Joffre 和 J.P.Huignard:Liquid CrystalMicrowave Phase Shifter.Electronics Letters,第 29 卷，N0.10，第 926-928 頁，1993 年 5 月、N.Martin，N.Tentillier, P.Laurent, B.Splingart, F.Huert, PH.Gelin,C.Legrand !Electrically Microwave Tuneable Components Using Liquid Crystals。第 32 屆歐洲微波會(huì)議，第 393-396 頁，Milan2002 中，或在 Weil，C.:Passiv steuerbareMikrowellenphasenschieber auf der Basis nichtlinearer Dielektrika[PassivelyControllable Microwave Phase Shifters based on Nonlinear Dielectrics]，Darmstadter 學(xué)位論文 D17，2002、C.Weil，G.Lussem 和 R.Jakoby:TuneableInvert-MircrostripPhase Shifter Device Using Nematic Liquid Crystals,IEEE MTT-SInt.Microw.Symp.，Seattle，Wash-1ngton，2002 年 6 月，第 367-370 頁，以及來自 MerckKGaA 的商用液晶 K15。C.Weil, G.Liissem 和 R.Jakoby:Tuneable Invert-MicrostripPhase Shifter Device Using Nematic Liquid Crystals IEEE MTT-S Int.Microw.Symp.,Seattle，Washington，2002年6 月，第 367-370頁)在 IOGHz 下達(dá)到 12。/dB 的移相器品質(zhì)，其中的控制電壓為約 40V。在 Weil，C.:Passivsteuerbare Mikrowellen phasenschieberauf der Basis nichtlinearer Dielektrika[Passively Controllable MicrowavePhaseShifters based on Nonlinear Dielectrics], DannstSdtei* 學(xué)位論文 D17，2002 中給出在IOGHz下LC的插入損失，即僅由液晶中的極化損失引起的損失為約I至2dB。此外，已經(jīng)確定移相器損失主要由介電LC`損失和在波導(dǎo)管接頭處的損失決定。T.Kuk1、H.Fujikake、H.Kamoda 和 T.Nomoto:Microwave Variable Delay Line Using a MembraneImpregnated with Liquid Crystal.1EEE MTT-S Int.Mircowave Symp.Dig.2002, 第363-366 頁，2002 年 6 月和 Τ.KukiΛ H.Fujikake、Τ.Nomoto:Mircowave Variable DelayLine Using Dual-Frequency Switching-Mode Liquid Crystal.1EEE Trans.MicrowaveTheory Tech.，第50卷，N0.11，第2604-2609頁，2002年11月也提出了聚合LC膜和雙頻轉(zhuǎn)化模式液晶與平面移相器配置組合的用途。
[0005]A.Penirschkeλ S.Miiller、P.Scheele、C.Weil、M.Wittek、C.Hock 和 R.Jakoby:“Cavity Perturbation Method for Characterization of Liquid Crystals upto35GHz”，34屆歐洲微波會(huì)議- Amsterdam，第545-548頁，特別地描述已知的單液晶物質(zhì)K15 (Merck KGaA，德國(guó))在9GHz下的性能。
[0006]A.Gaebler、F.Goelden、S.Miiller、A.Penirschke 和 R.Jakoby “DirectSimulation of Material Permittivites using an Eigen-Susceptibility formulationof the Vector Variational Approach”，12MTC2009 -1nternational Instrumentationand Measurement Technology Conference，Singapore，2009 (IEEE)，第 463-467 頁描述已知液晶混合物E7(如同Merck KGaA，德國(guó))的相應(yīng)性能。
[0007]DE102004029429A描述液晶介質(zhì)在微波技術(shù)，特別是在移相器中的用途。DE102004029429A已經(jīng)研究了液晶介質(zhì)在相應(yīng)的頻率范圍內(nèi)的性能。
[0008]包含例如下式化合物的液晶介質(zhì)用作用于研究化合物(其被建議用于微波應(yīng)用的組件)的主體混合物，且描述于F.Golden的“Liquid Crystal Based MicrowaveComponets with Fast Response Times !Materials， Technology, Power Handling
Capability”，學(xué)位論文，Technische Universitat Darmstadt, 2009，(D17)、A.Lapanik 的“Single compounds and mixtures for microwave applications,Dielectric,Microwavestudies on selected systems”，學(xué)位論文，Technische Universitat Darmstadt,2009，(D17)、“Nematic LC mixtures with high birefringence in microwave region，，，A.Lapanik、F.Golden、S.MiillerΛ A.PenirschkeΛ R.Jakoby 和 I Haase, Frequenz2011，65，15-19，“Highly birefringent nematic mixtures at room temperature formicrowave applications，，，A.Lapanik、F.Golden、S.Miiller、R.Jakoby 和 I Haase,Journal of Optical Engineering,在網(wǎng)上公開以及在公開的文件 DE102010045370.6 和DE102010051508.0中。此外，DE102010051508.0公開了低聚亞苯基化合物與雙二苯乙炔(bistolane)化合物組合在微波應(yīng)用中的用途。
[0009]
[0010]然而，這些組合物遭受嚴(yán)重缺點(diǎn)。除了其它缺陷以外，它們中的大多數(shù)不利地導(dǎo)致高損失和/或不足的移相或不足的材料品質(zhì)。
[0011]對(duì)于這些應(yīng)用而言，需要具有特別地、迄今不尋常的、不常見的性能或性能組合的液晶介質(zhì)。
[0012]因此具有改進(jìn)性能的新型液晶介質(zhì)是必須的。特別地，必須降低微波區(qū)域的損失和必須改進(jìn)材料品質(zhì)(η)。
[0013]在上下文中，介電各向異性在微波區(qū)域中定義為
【權(quán)利要求】
1.液晶介質(zhì)，特征在于它包含總濃度為≥90%的三種或更多種式I的化合物，


2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶介質(zhì)，特征在于它包含>95%的三種或更多種式I的化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的液晶介質(zhì)，特征在于它僅由三種或更多種式I的化合物組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的液晶介質(zhì)，特征在于它還包含一種或多種選自式IIa至IId的化合物
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2和4的一項(xiàng)或多項(xiàng)的液晶介質(zhì)，特征在于它還包含一種或多種選自式II1-1a的化合物，
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和5的一項(xiàng)或多項(xiàng)的液晶介質(zhì)，特征在于它還包含一種或多種式IV的化合物
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2和4-6的一項(xiàng)或多項(xiàng)的液晶介質(zhì)，特征在于它還包含一種或多種式V的化合物
8.用于高頻技術(shù)的組件，特征在于它包含根據(jù)權(quán)利要求1-7—項(xiàng)或多項(xiàng)的液晶介質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的組件，特征在于它適合于在微波范圍內(nèi)操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求9或10的組件，特征在于它是移相器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-7—項(xiàng)或多項(xiàng)的液晶介質(zhì)在用于高頻技術(shù)的組件中的用途。
12.微波器件，特征在于它包含一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求8-10—項(xiàng)或多項(xiàng)的組件。
【文檔編號(hào)】C09K19/44GK103842474SQ201280047064
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月27日
【發(fā)明者】真邊篤孝, C·賈斯伯, V.雷芬拉斯, C·布羅克, D.保魯斯, D·克拉斯 申請(qǐng)人:默克專利股份有限公司